電站離心式風機振動故障分析與處理的探討

劉煒

摘 要：離心式風機屬于通用機械范疇，在國民經(jīng)濟各部門都有廣泛應(yīng)用。在火力發(fā)電廠中，離心式風機是風煙系統(tǒng)的動力源，是不可缺少的輔助設(shè)備。作為一種大型旋轉(zhuǎn)機械，離心式風機在長期運轉(zhuǎn)過程中由于受到各種因素的影響，容易引發(fā)各種故障。這些故障直接影響到發(fā)電廠的經(jīng)濟效益，有些故障甚至會引起機組停機，造成嚴重的經(jīng)濟損失。在離心式風機的各類故障中，振動故障最為常見，也是影響火電機組安全穩(wěn)定運行的主要因素之一。因此對離心式風機進行故障診斷分析，提出了相應(yīng)的解決對策，有利于保持離心式風機良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及火電機組的長周期運行。本文通過理論與實際相結(jié)合的方式，對如何解決處理離心式風機存在的故障進行了系統(tǒng)、深入的論述。

關(guān)鍵詞：離心式風機;振動;故障處理

1風機使用中存在的問題

本單位所使用的離心式風機為金通靈公司產(chǎn)品，型號為YKK630-6，兩端水平支撐，氣體進入風機內(nèi)部后會從下部逐漸往上部進入，出口管部位向左旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)度數(shù)為0°，進而水平出氣。驅(qū)動端安裝滑動軸承，非驅(qū)動端安裝滑動軸承，軸徑長度為120mm。葉輪所采用的進氣方式為兩側(cè)進氣形式，所選用的葉片為直板后彎類型的葉片，其轉(zhuǎn)動速度以2970轉(zhuǎn)/min。風機在使用數(shù)年以后，前端及后端位置的軸承振動值高達5mm/s，跳車數(shù)值為11mm/s，報警數(shù)值為 6.3mm/s，其對機組的正常運行產(chǎn)生了嚴重不良影響。曾多次對風機開展停機檢查，發(fā)現(xiàn)兩軸瓦均存在摩擦、脫落及烏金裂紋等情況，進行軸瓦的更換以后，振動值進一步增大，并產(chǎn)生一定的波動，波動數(shù)值在5～8mm/s。

2故障分析診斷

2.1 聯(lián)軸節(jié)對中

離心風機在開展檢修工作過程中，必須依據(jù)檢修規(guī)定，嚴格進行規(guī)程的檢修工作，檢修中發(fā)現(xiàn)復(fù)核徑向所產(chǎn)生的偏差數(shù)值在0.05mm 以內(nèi)，端面的偏差數(shù)值在0.03mm以內(nèi)，軸向所產(chǎn)生的偏移程度在0.2/1000以內(nèi)，對中數(shù)據(jù)處于正常水平。

2.2 軸瓦間隙

開焊壓鉛測量中，必須將軸瓦間隙控制在0.14～0.20mm，軸瓦間隙復(fù)核規(guī)定標準，離心風機中，存在烏金脫落情況，且存在摩擦痕跡，軸瓦接近出口管方向位置的一側(cè)發(fā)生偏磨，在其運行中并未產(chǎn)生超溫問題。

2.3 轉(zhuǎn)子動平衡

轉(zhuǎn)子應(yīng)用中，依照 G0.4 級高速動平衡試驗進行研究，所以轉(zhuǎn)子自身并未存在問題，但是轉(zhuǎn)子的葉輪上存在不均勻的積垢現(xiàn)象，其會嚴重影響轉(zhuǎn)子的動平衡。

2.4 轉(zhuǎn)子碰摩

對轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)部件進行檢查，發(fā)現(xiàn)運轉(zhuǎn)部件的口環(huán)位置處由于工藝介質(zhì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象而導(dǎo)致其表面存在擦痕，軸瓦表面存在摩擦情況，在干氣密封發(fā)電梳齒與輸氣管側(cè)部位也存在偏磨現(xiàn)象。

2.5 干氣密封座孔同心度偏差

采用杠桿百分表對干氣密封孔座徑開展上下偏差的檢查，其偏差在0.05mm范圍以內(nèi)，在水平方向所產(chǎn)生的偏差在0.10mm以內(nèi)，前后存在一致性，降低了測量過程中產(chǎn)生誤差的可能性，其屬于標準偏差需求的下限偏差指標。

2.6 轉(zhuǎn)子與機座同心度偏差

由于軸承座與因基座并不是整體加工制造的，二者之間關(guān)系基本處于獨立情況下，依靠對軸水平度進行測量檢測，可發(fā)現(xiàn)非驅(qū)動端軸承中心位置相對于驅(qū)動端軸承中心位置的距離在0.4mm距離以下。

2.7 干氣密封影響

在檢查過程中，必須保障密封內(nèi)件運轉(zhuǎn)的靈活性，確保運轉(zhuǎn)過程中未存在卡澀情況，其僅發(fā)現(xiàn)梳齒密封依靠出口管一側(cè)水平方向產(chǎn)生偏磨。

2.8 球面軸承問題

球面軸承應(yīng)用過程中，若是產(chǎn)生底座變形、過盈量不充足或者過盈量數(shù)值過大問題，這一情況的存在將直接導(dǎo)致軸瓦形狀變化、軸瓦抖動及軸瓦自調(diào)心功能喪失。

2.9 機座問題

分析軸承座與機座獨立設(shè)計制作情況，分析軸瓦偏磨現(xiàn)象及干氣密封梳齒偏磨情況，機組應(yīng)用中，會受到出口管膨脹盈利的極大影響，機座與軸承中心偏移的可能性較高。

從以上因素開展綜合分析研究，在振動過程中，最主要的影響因素包括以下幾個方面：①轉(zhuǎn)子結(jié)垢，其對轉(zhuǎn)子動平衡機制產(chǎn)生嚴重破壞。②轉(zhuǎn)子的動平衡系統(tǒng)受到影響，導(dǎo)致軸瓦部位、口環(huán)部位及梳齒部位產(chǎn)生碰撞摩擦。③管道熱膨脹應(yīng)力的存在，導(dǎo)致軸承中心與機座中心位置出現(xiàn)偏移情況，導(dǎo)致管道應(yīng)用中產(chǎn)生機座與軸承之間的摩擦。④機組安裝過程中存在誤差和熱膨脹變形情況，其極易誘發(fā)碰撞摩擦和振動。轉(zhuǎn)子的動平衡系統(tǒng)一旦受到影響出現(xiàn)破壞，將直接導(dǎo)致軸瓦摩擦碰撞，梳齒摩擦碰撞。

3 測試確認及整改調(diào)整過程

3.1 振動信號測試

在開展振動信號測試過程中，所選用的工具為頻譜分析儀，應(yīng)用其開展信號的測試工作，發(fā)現(xiàn)風電機組前后端位置的軸承均出現(xiàn)高頻振動狀況，其已經(jīng)占據(jù)大分量的5倍振動、6倍振動、7倍振動、8倍振動及11倍振動，可見，轉(zhuǎn)子應(yīng)用中，軸瓦摩擦碰撞情況時有發(fā)生，且其中依然存在軸承損壞的可能性。離心風機非驅(qū)動端的軸承 H 方向振動頻率測試結(jié)果表面，在測試頻率為242.5Hz情況下，振動值為2.39mm/s，在測試頻率為292.5Hz情況下，振動值為1.92mm/s，在測試頻率為535.0Hz情況下，振動值為1.66mm/s，在測試頻率為340.0Hz情況下，振動值為1.40mm/s，在測試頻率為245.0Hz情況下，振動值為1.39mm/s，在測試頻率為390.0Hz情況下，振動值為 1.38mm/s。

3.2 前后點位移變化

機座四角位置，需要依次進行8塊百分表的假設(shè)，在測量啟動前后個點的位移變化前，可見其在開機時間為8h以后，在位于機座位置，向左旋轉(zhuǎn)180°方向的位置會產(chǎn)生0.25mm的位移，在此情況下，可見轉(zhuǎn)子軸承的中心產(chǎn)生偏離現(xiàn)象，其嚴重影響了軸瓦與轉(zhuǎn)子的正常運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致其出現(xiàn)碰撞摩擦情況。

3.3 整改調(diào)整

應(yīng)用非驅(qū)動端軸承底座位置，將厚度為0.4mm的鋼皮加墊在其位置下，調(diào)整轉(zhuǎn)子的水平度，將其控制在0.05mm/s

以內(nèi)。經(jīng)拆檢出口管橫向型的大拉桿膨脹節(jié)，可見導(dǎo)流筒及波紋管位置存儲了大量積垢，其會誘發(fā)膨脹節(jié)失效問題，為降低管道對基座部位產(chǎn)生的影響，必須在基座四角部位進行頂緊螺栓的安裝，并對其進行旋緊處理，以保障機座不會產(chǎn)生偏移問題，將風機的出口管道進行固定，將固定支撐向可滑移支撐轉(zhuǎn)變，對管道所產(chǎn)生的膨脹盈利產(chǎn)生消除，以此保障及做不會受到管道熱應(yīng)力影響，不會產(chǎn)生偏移。采用鉛壓法對球面瓦底座的接觸面積進行檢測過程中，同時對過盈量進行檢測，確保其接觸面積能夠超過70%，對瓦背部位，其主要位于驅(qū)動端部位，進行鋼墊的加墊，合理控制過盈量，維持其在0～0.02mm，非驅(qū)動端進行鋼墊的添加后，控制過盈量在0.01～0.04mm，以此保障瓦座不會產(chǎn)生抖動問題。

4? 離心式風機振動故障的預(yù)防措施

4.1及時消除風機轉(zhuǎn)子不平衡的缺陷

離心式風機運行過程中所輸送的煙氣內(nèi)部包含有大量粉塵等雜物并且風殼內(nèi)的溫度高于煙氣露點會發(fā)生煙氣硫霧凝結(jié)現(xiàn)象，從而加劇離心風機葉輪的磨損、腐蝕等現(xiàn)象，導(dǎo)致風機出現(xiàn)異常振動。為減少此種振動的發(fā)生，相關(guān)人員往往需要通過設(shè)置風殼中高溫高壓蒸汽吹掃管道，從而避免該裝置在離心式風機運行過程中堆積灰塵。另外，在機組檢修過程中檢查葉輪，如果存在腐蝕、磨損等現(xiàn)象，要及時更換，隨后應(yīng)用動平衡試驗機對葉輪加以平衡校準。

4.2提高風機安裝的規(guī)范性

在離心式風機的裝配過程中，相關(guān)安裝人員必須嚴格遵守安裝規(guī)范，提高葉輪安裝精度，風機運行前要進行葉輪的動平衡實驗，應(yīng)用動平衡修復(fù)方式，通過加裝配重等方式來調(diào)整轉(zhuǎn)子的動平衡。為了減弱風機機殼在風機的運行過程中存在的振動，保持風機整體的穩(wěn)定性，必須在安裝過程中對機身進行必要的加固處理，如在機殼底部設(shè)立兩根豎管支撐，側(cè)面設(shè)置斜管支撐。

5 結(jié)語

離心式風機在使用中一旦發(fā)生故障，相關(guān)人員需要根據(jù)故障表現(xiàn)對故障類型進行確認并分析故障產(chǎn)生的原因，隨之采取正確的方法進行維修處理，使得風機能夠在短時間內(nèi)恢復(fù)正常的運行狀態(tài)，從而保障整個發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行。

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